土壤酸碱性详情

土壤酸碱性详情

土壤中存在着各种化学和生物化学反应，表现出不同的酸性或碱性。土壤酸碱性的强弱，常以酸碱度来衡量。土壤之所以有酸碱性，是因为在土壤中存在少量的氢离子和氢氧离子。当氢离子的浓度大于氢氧离子的浓度时，土壤呈酸性；反之呈碱性；两者相等时则为中性。

中文名：土壤酸碱性

等级：9级

衡量：酸碱度

表示：PH值

等级划分

土壤酸碱性划分为9等级。

<4.5极强酸性，4.5-5.5强酸性，5.5-6.0酸性， 6.0-6.5弱酸性， 6.5-7.0中性

7.0-7.5弱碱性， 7.5-8.5碱性， 8.5-9.5强碱性， >9

碱性。

酸碱度

测定方法

土壤酸碱性的强弱，常以酸碱度来衡量。土壤酸碱度又以PH值来表示。测定土壤的PH值，多采用电极法或石蕊试纸比色法。电极法测定土壤的PH值，既快又准确，但目前很少用。石蕊试纸比色法测定土壤的PH值，方法简便。测定土壤、苗床及营养土的PH值时，可先取样土一份，放入碗底，然后加入蒸馏水2.5份，用玻璃棒充分搅拌1分钟，待其静止澄清后，将一段试纸浸入清液中，试纸即变色，马上用变色的试纸与PH标准比色卡进行比较，即可直接得出PH值。

土壤酸度

1. 分类

根据土壤中氢离子的存在方式，土壤酸度可分为两大类：

(1)活性酸度：土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称为有效酸度，通常用pH表示。活性酸度的来源主要是CO2溶于水形成的碳酸和有机物质分解产生的有机酸，以及土壤中矿物质氧化产生的无机酸，还有施用的无机肥料中残留的无机酸，如硝酸、硫酸和磷酸等。此外，由于大气污染形成的大气酸沉降，也会使土壤酸化，所以它也是土壤活性酸度的一个重要来源。

(2)潜性酸度：土壤潜性酸度是土壤胶体吸附的可代换性H和Al的反映。当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后，即可增加土壤溶液的H浓度，使土壤pH值降低。只有盐基不饱和土壤才有潜性酸度，其大小与土壤代换量和盐基饱和度有关。

潜性酸度分为代换性酸度和水解酸度。

a.代换性酸度：用过量中性盐(如NaCl或KCl)溶液淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H和Al发生离子交换作用，而表现出的酸度，称为代换性酸度。代换性Al是矿物质土壤中潜性酸度的主要来源。例如，红壤的潜性酸度95%以上是由代换性Al产生的。由于土壤酸度过高，造成铝硅酸盐晶格内铝氢氧八面体的破裂，使晶格中的Al释放出来，变成代换性Al。

b.水解性酸度：用弱酸强碱盐(如醋酸钠)淋洗土壤，溶液中金属离子可以将土壤胶体吸附的H、Al代换出来，同时生成某弱酸(醋酸)。此时，所测定出的该弱酸的酸度称为水解性酸度。由于生成的醋酸分子离解度很小，而氢氧化钠可以完全离解。氢氧化钠离解后，所生成的钠离子浓度很高，可以代换出绝大部分吸附的H和Al。

2.活性酸度与潜性酸度的关系

活性酸度与潜性酸度是同一个平衡体系的两种酸度。二者可以互相转化，在一定条件下处于暂时平衡状态。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起点和现实表现。土壤胶体是H和Al的贮存库，潜性酸度则是活性酸度的贮备，土壤的潜性酸度往往比活性酸度大得多，二者的比例，在砂土中约为1000；在有机质丰富的粘土中则可高达5×10—1×10。

土壤碱度

土壤溶液中氢氧根离子的主要来源，是碱金属(Na、K)及碱土金属(Ca、Mg)的碳酸盐和碳酸氢盐。碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总和称为总碱度。可用中和滴定法测定。

不同溶解度的碳酸盐和重碳酸盐对土壤碱性的贡献不同，CaCO3和MgCO3的溶解度很小，在正常的CO2分压下，它们在土壤溶液中的浓度很低，故富含CaCO3和MgCO3的石灰性土壤呈弱碱性(pH7.5～8．5)；Na2CO3、NaHCO3及Ca(HCO3)2等都是水溶性盐类，可以大量出现在土壤溶液中，使土壤溶液中的总碱度很高，从土壤pH来看，含Na2CO3的土壤，其pH值一般较高，可达10以上，而含NaHCO3及Ca(HCO3)2的土壤，其pH值常在7.5～8.5，碱性软弱。

当土壤胶体上吸附的Na、K、Mg(主要是Na)等离子的饱和度增加到一定程度时，会引起交换性阳离子的水解作用：

土壤胶体（x Na）+yH2O=土壤胶体(（x –y）Na、yH)+yNaOH

在土壤溶液中产生NaOH，使土壤呈碱性。此时Na离子饱和度称为土壤碱化度。

我国土壤

我国土壤pH大多在4.5～8.5范围内，由南向北pH值递增，长江(北纬33°)以南的土壤多为酸性和强酸性，如华南、西南地区广泛分布的红壤、黄壤，pH值大多在4.5～5.5之间；华中华东地区的红壤，pH值在5.5～6.5之间；长江以北的土壤多为中性或碱性，如华北、西北的土壤大多含CaCO3，PH值一般在7.5~8.5之间，少数强碱性土壤的pH值高达10.5。

决定因素

吸附性

土壤中两个最活跃的组分是土壤胶体和土壤微生物，它们对污染物在土壤中的迁移、转化有重要作用。土壤胶体以其巨大的比表面积和带电性，而使土壤具有吸附性。

1、土壤胶体的性质

1）土壤胶体具有巨大的比表面和表面能：比表面是单位重量（或体积）物质的表面积。定体积的物质被分割时，随着颗粒数的增多，比表面也显著地增大。物质的比表面越大，表面能也就越大。

2）土壤胶体的电性：土壤胶体微粒具有双电层，微粒的内部称微粒核，一般带负电荷，形成一个负离子（即决定电位离子层）其外部由于电性吸引，而形成一个正离子（又称反离子层，包括非活动性离子层和扩散层），即合称为双电层。

3）土壤胶体的凝聚性和分散性：由于胶体的比表面和表面能都很大，为了减小表面能胶体具有相互吸引，凝聚的趋势，这就是胶体的凝聚性。但是在土壤溶液中，胶体常带负电荷，即具有负的电动电位，所以胶体微粒又因相同而相互排斥，电动电位越高，相互排斥力越强，胶体微粒呈现出的分散性也越强。

影响土壤凝聚性能的主要因素是土壤胶体的电动电位和扩散层厚度，例如土壤溶液中阳离子增多，由于土壤胶体表面负电荷被中和，从而较强土壤的凝聚。此外，土壤溶液中电解质浓度、pH值也将影响其凝聚性能。

2、土壤胶体的离子交换吸附

在土壤胶体双电层扩散层中，补偿离子可以和溶液中相同电荷的离子价为依据作等价交换，称为离子交换（或代换）。离子交换作用包括阳离子吸附作用和阴离子交换吸附作用。

每千克干土中所含全部阳离子总量，称为阳离子交换量。土壤的可交换性阳离子有两类：一类是致酸离子，包括H+和Al3+；另一类是盐基离子，包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等。当土壤胶体上吸附的阳离子均为盐基离子，且已达到吸附饱和时的土壤，称为盐基饱和土壤，否则，这种土壤为盐基不饱和土壤。在土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数称为土壤盐基饱和度。它与土壤母质、气候等因素有关。

影响土壤盐碱度的因素除了降水之外，现在我们更多考虑的是由于人类不合理的生产方式造成了干旱、半干旱地区的土壤次生盐碱化。

缓冲性能

土壤缓冲性能是指土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，为植物生长和土壤生物的活动创造比较稳定的生活环境，所以土壤的缓冲性能是土壤的重要性质之一。

1.土壤溶液的缓冲作用：

土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类，构成一个良好的缓冲体系，对酸碱具有缓冲作用。

碳酸及其钠盐。

当加入盐酸时，碳酸钠与它作用，生成中性盐和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。

Na2CO3+2HCL=2NaCL+ H2CO3

当加大Ca(OH)2时，碳酸与它作用，生成溶解度较小的碳酸钙，限制了土壤碱度。

H2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+ 2H2O

土壤中的某些有机酸(如氨基酸、胡敏酸等)是两性物质，具有缓冲作用，如氨基酸含氨基和羧基可分别中和酸和碱，从而对酸和碱都具有缓冲能力。

R-CH(NH2)(COOH)+HCL= R-CH(NH3CL)(COOH)

R-CH(NH2)(COOH)+NaOH= R-CH(NH2)(COONa)+ H2O

2.土壤胶体缓冲作用：

土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。

对酸的缓冲作用 (以M代表盐基离子)

土壤胶体-M+ HCL=土壤胶体-H+ MCL

对碱的缓冲作用

土壤胶体-H+ MOH=土壤胶体-M+ H2O

土壤胶体的数量和盐基代换量越大，土壤的缓冲性能就越强。因此，砂土掺粘土及施用各种有机肥料，都是提高土壤缓冲性能的有效措施。在代换量相等的条件下，盐基饱和度愈高，土壤对酸的缓冲能力愈大；反之，盐基饱和度愈低，土壤对碱的缓冲能力愈大。

铝离子对碱的缓冲作用：在PH<5的酸性土壤里，土壤溶液中Al3。有6个水分子围绕着，当加大碱类使土壤溶液中OH-离子增多时，铝离子周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H，与加人的OH中和，并发生如下反应：

2Al(H2O)6+2OH=Al2(OH)2 (H2O)8+4H2O

水分子离解出来的OH则留在铝离子周围，这种带有OH离子的铝离子很不稳定，它们要聚合成更大的离子团,在Ph>5.5，铝离子开始形成Al(OH)3沉淀，失去缓冲能力。

影响

对植物的影响

1、大多数植物在pH>9.0或<2.5的情况下都难以生长。植物可在很宽的范围内正常生长，但各种植物有自己适宜的pH。

喜酸植物：杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树、橡胶树、帚石兰；

喜钙植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、椴树、榆树等；

喜盐碱植物：柽柳、沙枣、枸杞等。

2、植物病虫害与土壤酸碱性直接相关：

1）地下害虫往往要求一定范围的pH环境条件如竹蝗喜酸而金龟子喜碱；

2）有些病害只在一定的pH值范围内发作，如悴倒病往往在碱性和中性土壤上发生。

3、土壤活性铝：土壤胶体上吸附的交换性铝和土壤溶液中的铝离子，它是一个重要的生态因子，对自然植被的分布、生长和演替有重大影响；

在强酸性土壤中含铝多，生活在这类土壤上的植物往往耐铝甚至喜铝（帚石兰、茶树）；但对于一些植物来说，如三叶草、紫花苜蓿，铝是有毒性的，土壤中富铝时生长受抑制；研究表明铝中毒是人工林地力衰退的一个重要原因。

对养分的影响

1、在正常范围内，植物对土壤酸碱性敏感的原因，是由于土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度，影响各种元素对植物的有效性；

2、土壤酸碱性对营养元素有效性的影响：

（1）氮在6~8时有效性较高，是由于在小于6时，固氮菌活动降低，而大于8时，硝化作用受到抑制；

（2）磷在6.5~7.5时有效性较高，由于在小于6.5时，易形成磷酸铁、磷酸铝，有效性降低，在高于7.5时，则易形成磷酸二氢钙；

（3）酸性土壤的淋溶作用强烈，钾、钙、镁容易流失，导致这些元素缺乏。在pH高于8.5时，土壤钠离子增加，钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀，因此钙、镁的有效性在pH6-8时最好；

（4）铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高；钼酸盐不溶于酸而溶于碱，在酸性土壤中易缺乏；硼酸盐在pH5-7.5时有效性较好。

对肥力的影响

由于我国南北方气候的差异，南方湿润多雨，土壤多呈酸性，北方干旱少雨，土壤多呈碱性。土壤偏(过)酸性或偏(过)碱性，都会不同程度地降低土壤养分的有效性，难以形成良好的土壤结构，严重抑制土壤微生物的活动，影响各种作物生长发育。具体表现有以下5个方面：

一是使土壤养分的有效性降低。土壤中磷的有效性明显受酸碱性的影响，在pH值超过7.5或低于6时，磷酸和钙或铁、铝形成迟效态，使有效性降低。钙、镁和钾在酸性土壤中易代换也易淋失。钙、镁在强碱性土壤中溶解度低，有效性降低。硼、锰、铜等微量元素在碱性土壤中有效性大大降低，而钼在强酸性土壤中与游离铁、铝生成的沉淀，可降低有效性。

二是不利于土壤的良性发育，破坏土壤结构。强酸性土壤和强碱性土壤中H+和Na+较多，缺少Ca2+，难以形成良好的土壤结构，不利于作物生长。

三是不利土壤微生物的活动。土壤微生物一般最适宜的pH值是6.5～7.5之间的中性范围。过酸或过碱都会严重抑制土壤微生物的活动，从而影响氮素及其他养分的转化和供应。

四是不利于作物的生长发育。一般作物在中性或近中性土壤生长最适宜。甜菜、紫苜蓿、红三叶不适宜酸性土;茶叶要求强酸性和酸性土，中性土壤不适宜生长。

五是易产生各种有毒害物质。土壤过酸容易产生游离态的Al3+和有机酸，直接危害作物。碱性土壤中可溶盐分达一定数量后，会直接影响作物的发芽和正常生长。含碳酸钠较多的碱化土壤，对作物更有毒害作用。

适合不同农作物生长的高产土壤，一般要求呈中性、微酸性或微碱性反应，pH值多在6～8之间。因为在酸性土壤中，可溶性磷易与铁、铝化合，形成磷酸铁、磷酸铝而降低有效性。土壤中的交换性钾、钙、镁等易被氢离子置换出来，一旦遇到雨水，就会流失掉。酸性土壤也往往缺硫和钼。

对酸性土壤应增施石灰，以中和土壤酸度，消除铝的毒害，提高养分的有效性。同时注意增施有机肥料，通过有机肥料的缓冲作用，减轻酸性对土壤和作物的影响。化学肥料宜选用氨水、碳酸氢铵、钙镁磷肥等碱性肥料。而在碱性土壤中，尤其是石灰性土壤，可溶性磷易与钙结合，生成难溶性磷钙盐类，会降低磷的有效性。

在石灰性土壤中，许多微量元素如硼、锰、钼、锌、铁的有效性会大大降低，致作物营养元素不足，并发生各种生理性病害。

因此，要重视并有针对性地选用上述微肥做基肥或追施。基施时可将微肥同有机肥料一起堆沤一定时间，以增加有效性。作物在微肥不足发生缺素症时，应及时用相应的有机螯合肥进行叶面喷施，以减轻生理病害的危害程度。

在石灰性土壤上施用过磷酸钙、硫酸铵、氯化铵等酸性和生理酸性肥料较好，可降低和减轻土壤碱性的危害。且可以适当施用石膏、磷石膏、硫酸亚铁、硫磺粉、酸性风化煤等，但不要施用碱性肥料，如氨水、碳酸氢铵、草木灰等，特别禁忌施用强碱性肥料石灰。

另外，在盐碱土上不宜施用氯化铵肥料，并注意铵态氮肥要深施覆土，防止氨的挥发损失。磷肥可集中施用或与厩肥、堆肥混合使用，以减少磷的固定，提高肥料利用率。

鉴别方法

一: 看土源：一般采自山川，沟壑的腐殖土，多呈黑褐色，比较疏松，肥沃，通透性良好，是比较理想的酸性腐殖土。如：松针腐殖土，草炭腐殖土等。

二: 看土色：酸性土壤一般颜色较深，多为黑褐色，而碱性土壤颜色多呈白、黄等浅色。有些盐碱地区，土表经常有一层白粉状的碱性物质。

三: 看地表植物：在野外采掘花土时，可以观察一下地表生长的植物，一般生长野杜鹃、松树、杉类植物的土壤多为酸性土；而生长柽柳、谷子、高梁等地段的土多为碱性土。

四: 看质地：酸性土壤质地疏松，透气透水性强；碱性土壤质地坚硬，容易板结成块，通气透水性差。

五: 凭手感：酸性土壤握在手中有一种“松软”的感觉，松手以后，土壤容易散开，不易结块；碱性土壤握在手中有一种“硬实”的感觉，松手以后容易结块而不散开。

六: 看浇水后的情形：酸性土壤浇水以后下渗较快，不冒白泡，水面较浑；碱性土壤浇水后，下渗较慢，水面冒白泡，起白沫，有时花盆外围还有一层白色的碱性物质。

七: 用pH试纸来测土壤的酸碱性，方法为：取部分土样浸泡于凉开水中，将试纸的一部分

浸入浸泡液，后取出，观察其颜色的变化，然后将试纸与比色卡相比较，若pH值=7，土壤为中性；若pH值<小，则为酸性；若pH值>7，则为碱性。

改良措施

土壤酸性过大，可每年每亩施入20至25公斤的石灰，且施足农家肥，切忌只施石灰不施农家肥，这样，土壤反而会变黄变瘦。也可施草木灰40至50公斤，中和土壤酸性，更好地调节土壤的水、肥状况。而对于碱性土壤，通常每亩用石膏30至40公斤作为基肥施入改良。碱性过高时，可加少量硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉、腐殖酸肥等。常浇一些硫酸亚铁或硫酸铝的稀释水，可使土壤增加酸性。腐殖酸肥因含有较多的腐殖酸，能调整土壤的酸碱度。以上方法以施硫磺粉见效慢，但效果最持久；施用硫酸铝时需补充磷肥；施硫酸亚铁（矾肥水）见效快，但作用时间不长，需经常施用。

酸性土壤改良方法

酸性土壤的特征是“酸”（PH值在6以下）、“瘦”（速效养分低，有机质低于1.5%,严重缺有效磷）、“粘”（土质粘重，耕性差）“深”（土色多为红、黄、紫色）。在这些土壤上种植作物，不易全苗，常形成僵苗和老苗，产量低品质劣。改良培肥方法是：

1、使用石灰中和酸性，每亩每次施20～25千克石灰，直至改造为中性或微酸性土壤。

2、施绿肥，增加土中有机质，达到改善土壤酸性的效果。

3、增加灌溉次数，冲淡酸性对作物的危害。

4、增施碱性肥料，如碳酸氢铵、氨水、石灰氮、钙镁磷肥、磷矿石粉、草木灰等，对提高作物产量有好处。

碱性土壤改良方法

原则：改良培肥同时进行

1、使用酸性肥料，如硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉、硫酸铵、硝酸铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾、硫酸钾等，定向中和碱性。

2、多施农家肥，改良土壤，培肥地力，增强土壤的亲和性能，如施入腐熟的粪肥、泥炭、锯木屑、食用菌的土等。

3、进行客土，有条件的施入沙土500--1000方，和农家肥一起翻入土壤10—15cm。

4、种植比较耐盐碱植物，如水稻等；同时进行合理的田间管理，防止次生盐渍化。